## OPTIMASI PENURUNAN WARNA PADA LIMBAH TEKSTIL MELALUI PENGOLAHAN KOAGULASI DUA TAHAP

## OPTIMIZING DYE REMOVAL FROM TEXTILE WASTEWATER USING TWO STAGES COAGULATION
Agustine Sartika Putri 1 dan Prayatni Soewondo 2
Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung, Jl. Ganeca 10 Bandung 40132
1 agustine.putri@gmail.com dan prayatnisoe@yahoo.com
Abstrak   : Limbah tekstil sebagian besar terdiri dari zat warna  yang digunakan untuk proses pencelupan dan pencapan pada kain. Jenis zat warna yang paling sering digunakan  dalam kegiatan industri adalah zat warna reaktif  azo seperti Remazol Red RB 133 yang digunakan dalam penelitian kali ini. Limbah zat warna  ini  akan  sulit    terurai  dan  menyebabkan  pencemaran  bila  dibuang  tanpa  melalui  pengolahan terlebih  dahulu.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengolah  limbah  warna  melalui  koagulasi  dua  tahap (Two  Stages  Coagulation)  yang  merupakan  proses  koagulasi  dengan  dua  kali  pembubuhan  koagulan disertai  dua  kali  pengadukan  cepat  dan  dilanjutkan  satu  kali  proses  flokulasi  (Dewi.2008).  Proses  ini merupakan  salah  satu  alternatif  pengolahan  air  secara  koagulasi  untuk  air  dengan  warna  dan  zat organik  tinggi  (Carlson  et  al,  2000)  dan  diperlukan  karena  proses  koagulasi  secara  konvensional seringkali tidak berhasil pada beberapa kondisi air. Hal ini disebabkan jenis material dalam air berbeda- beda,  setiap  jenis  material  membutuhkan  kondisi  proses  koagulasi  yang  bermacam-macam.  Dosis optimum  didapat melalui percobaab  Jartest,  pada pengolahan  One Stage  Coagulation didapatkan pada 0,2 mg/L Poly Aluminium Chloryde (PAC) dengan kondisi basa (pH 9), efisiensi penurunan konsentrasi warna  mencapai  98,11%.  Pada  Two  Stage  Coagulation  didapatkan  dosis  optimum  yang  lebih  rendah yaitu  0,16  mg/L  sehingga  pemakaian  PAC  menjadi  lebih  ekonomis.  Efisiensi  penurunan  konsentrasi warna mencapai 100% dengan membagi dosis koagulan secara merata (50:50) untuk setiap tahap diikuti pengaturan  pH  pada  kondisi  asam  untuk  tahap  pertama  dan  kondisi  basa  untuk    tahap  kedua.  Namun secara  garis  besar,  kondisi  pH  netral  (pH  7)  untuk  kedua  tahap  juga  memberikan  hasil  yang  cukup maksimal.
Kata kunci : One Stage Coagulation, pH, Poly Aluminium Chloryde (PAC), Two Stages Coagulation
Abstract  :  Wastewater  from  textile  industries  consist  of  dye  which  is  used  for  dyeing  and  printing  the fabrics. Most of dye types commonly used are reactive azo such as Remazol Red RB 133 which is used in this research. It was undegradable and can caused pollution if  it was disposed without a treatment. This research  done  to  treat  dyes  wastewater  with  Two  Stages  Coagulation.  It  is  a  kind  of  process  which coagulant added and rapid mixing were done two times and followed with a flocculation process (Dewi, 2008)  . Two stages coagulation is one of water treatment alternatives by coagulation especially for water treatment  with  high  color  and  organic  matter  (Carlson  et  al,2000).  Because  of  mineral  variaty  in  the water,  some  conventional  coagulation  are  often  not  success  to  remove  them,  so  it  necessary  to  get  an optimum condition of coagulation.The efficiency of Poly Aluminium Chloryde (PAC) in  discoloration of dying wastewater has been investigated with the Jartest methode.The results show that  optimum dosage of one stage coagulation was 0,2 mg/L at pH 9, the efficiency of removal color reaches 98,11%. While the optimum dosage of Two Stages Coagulation is 0,16mg/L,  lower than One Stage Coagulation so that the consumption  of  PAC  can  be  minimazed.  The  color  removal  efficiency  reaches  100%  by  dividing coagulant  added  50%  of  dosage  for  the  first  stage  and  the  50%  other  for  the  second  stage,  The  pH adjustmet  for  the  first  stage  before  coagullant  added  was  5  (acid  condition)  and  then  pH  should  be incresed  till  9  for  the  second  stage.  But,  for  overall  the  neutral  condition  (pH  7)  give  the  optimum performance for color removal. But initially, when the initial pHis neutral for both stages, the two stages coagulation gives the best performance to color removal.
Key words:  One Stage Coagulation,  pH, Poly Aluminium Chloryde (PAC), Two Stages Coagulation

## 1. PENDAHULUAN
Industri tekstil memiliki peran yang cukup besar terhadap perekonomian nasional dan  juga  merupakan  penyumbang  devisa  non-migas  terbesar  di  Indonesia.  Selain memberikan  keuntungan  ekonomi,    hal  ini  juga  berdampak  kepada    kuantitas  limbah yang  dihasilkan  baik  padat,  cair  ataupun  gas.  Limbah  tekstil  khususnya  limbah  cair yang dibuang tanpa mengalami pengolahan yang optimal, tentu akan mencemari badan air  penerima  sehingga  menjadi  tidak  layak  untuk  dikonsumsi  dan  dimanfaatkan  bagi perikanan maupun pertanian.
Limbah tekstil sebagian besar terdiri dari zat warna yang cukup sulit didegradasi di  lingkungan  tanpa  pengolahan    khusus,  salah  satu  jenis  pewarna  yang  sering digunakan pada industri tekstil adalah zat warna reaktif azo . Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan efektifitas penurunan warna pada limbah tekstil tersebut, salah  satu  pengolahan  limbah  cair  yang  dilakukan  pihak  industri  adalah  koagulasi karena  dianggap  cukup  mudah  dan  sederhana.  Beberapa  parameter  perlu  diperhatikan untuk  mendapatkan  kondisi  optimum  pada  proses  koagulasi,  salah  satunya  dosis koagulan. Tidak semua air limbah dengan kandungan organik tinggi memerlukan dosis koagulan  yang  tinggi  begitu  pula  sebaliknya.  Hal  ini  dikarenakan  kandungan  material dalam  air  yang  bermacam-macam,  setiap  jenis  material  membutuhkan  kondisi  proses koagulasi yang berbeda (Fitria, 2008).
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk menemukan metode baru dalam proses koagulasi  salah  satunya  memodifikasi  proses  pembubuhan  koagulan  seperti  yang dilakukan  oleh  Carlson  dan  Gregory  tahun  2000.  Penelitian  yang  dikenal  dengan Koagulasi  Dua  Tahap  ini  menunjukkan  peningkatan  pengolahan  air  baku  sungai  yang memiliki konsentrasi organik tinggi dalam TOC (Total Organic Compound) dan fraksi hidrofobik dalam natural organic matter (NOM)  (Carlson dan Gregory, 2000). Proses ini  juga  merupakan  salah  satu  alternatif  pengolahan  air  secara  koagulasi  untuk  air dengan warna dan zat organik tinggi.
Berbeda  dengan  penelitian  yang  telah  dilakukan  sebelumnya,  penelitian  ini  akan dilakukan  untuk  melihat  efektivitas  metode  koagulasi  dua  tahap  dalam  pengolahan limbah  cair  warna  dengan  koagulan  polimer  Poly  Aluminium  Chloryde  (PAC)  yang telah diteliti  memiliki kemampuan lebih baik dibandingkan koagulan Alumunium Sulfat (  Al 2 (SO) 4 .14.3H 2 O)  karena  merupakan  polimer  dengan  rantai  panjang  dan  bercabang sehingga  dapat  menangkap  partikel  koloid  lebih  banyak.  Variasi  parameter  yang dilakukan  dalam  penelitian  ini  meliputi  pH  dan  dosis  koagulan,  sehingga  diharapkan akan mendapat suatu kondisi pengolahan yang optimum.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  koagulasi  ini  dilakukan  di  Laboratorium  Kualitas  Air  Program  studi Teknik Lingkungan ITB.  Proses koagulasi dilakukan pada limbah cair tekstil artifisial yang  dibuat  dengan  melarutkan  zat  warna  azo  Remazol  Red  RB133  dalam  aquadest sehingga  didapat  konsentrasi  warna  50  mg/L  yang  akan  digunakan  untuk  semua percobaan  dengan  berbagai  variasi.  Persiapan  koagulan  juga  dilakukan  dengan melarutkan  PAC  teknis  (kandungan  Al  sebesar  12,8%)  sebesar  1%  atau  10  g/L. Sebelum  uji    proses  koagulasi  tersebut,  dilakukan  pemeriksaan  karakteristik  awal berupa  paramer  fisik  seperti  kekeruhan,  pH,  kondukstivitas,  Total  Dissolved  Solid (TDS) dan kandungan organik dalam TOC.
Uji  koagulasi  dimulai  dengan  metode  satu  tahap  (One  Stage  Coagulation)  untuk mendapatkan  dosis  optimum  dan  kondisi  pH  yang  optimum.  Kecepatan  pengadukan diatur pada 100 rpm selama 1 menit untuk pengadukan cepat pada proses koagulasi dan 60  rpm  selama  10  menit  untuk  pengadukan  lambat  pada  proses  flokulasi.  Sebelum pembubuhan  koagulan,  dilakukan  pengaturan  pH  dengan  penambahan  H 2 SO 4 untuk kondisi  asam  dan  NaOH  untuk  kondisi  basa.  Pada  proses  Two  Stages  Coagulation dilakukan dengan  prosedur  yang sama seperti  proses One Stage Coagulation,  namun pembubuhan  koagulan  dibagi  kedalam  dua  tahap  sesuai  dengan  variasi  dosis  pada Tabel  1  serta  dua  kali  pengaturan  pH,    kemudian  dilanjutkan  dengan  satu  kali pengadukan  lambat  untuk  proses  flokulasi  seperti  ilustrasi  yang  ditunjukkan  pada Gambar 1.
Tabel 1. Variasi Parameter Pengukuran Proses Variasi Penelitian One Stage Coagulation Dosis Koagulan(mg/L) pH 0,08 ;0,12; 0,16; 0,2; 0,24; 0,28 asam (pH 5); netral (pH 7); basa (pH 9) Two stages Coagulation Dosis Koagulan(mg/L) pH Tahap I Tahap II Tahap I - Tahap II 2/3 total 1/3 total asam-basa netral-netral basa-asam 1/2 total 1/2 total asam-basa netral-netral basa-asam 1/3 total 2/3 total asam-basa netral-netral basa-asam
Gambar 1. Skema Proses Two Stages Coagulation (Carlson dan Gregory, 2000)
Setelah proses  koagulasi dan flokulasi selesai, sampel didiamkan selama 30 menit agar flok yang terbentuk dapat mengendap, kemudian dilakukan penyaringan. Penelitian dilanjutkan dengan pemeriksaan karakteristik akhir berupa kekeruhan, pH, konduktifitas dan  Total  Dissolved  Solid  (TDS)  serta  warna  dengan  menggunakan  spektrofotometer pada panjang gelombang 520ηm.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik awal Limbah Cair Warna
Untuk  mengetahui  efektifitas  pengolahan  limbah  tekstil  ini  perlu  dilakukan karakteristik awal dari kandungan fisik dan kimia maupun biologi pada limbah tersebut. Namun  pada  limbah  artifisial  yang  dipakai  dalam  penelitian  kali  ini  hanya menggunakan  zat warna Remazol Red RB133 tanpa penambahan bahan lain, sehingga tidak perlu dilakukan pemeriksaan parameter biologi yang mengindikasikan keberadaan mikrobiologi.  Parameter  fisik    dan  kimia  yang  diukur  berupa  kekeruhan,  daya  hantar listrik  sebagai  indikator  keberadaan  partikel  terlarut,  pH  hingga  kandungan  organik. Struktur molekul zat warna yang dipakai seperti yang ditunjukkan  Gambar 2 juga akan mempengaruhi reaksi yang terjadi pada koagulasi dan flokulasi.
Gambar 2. Struktur Molekul Zat Warna Remazol Red RB 133
Limbah  tekstil  dengan  konsentrasi  zat  warna  Remazol  Red  RB133  sebesar  50 mg/L berada pada rentang pH 5,5 – 6,5 seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2, tingkat keasaman pada sampel sebagian besar dipengaruhi oleh nilai pH larutan aquadest hasil produksi  Laboratorium  Kualitas  Air  Teknik  Lingkungan  ITB.  Kondisi  sampel  sangat jernih  dan  tidak  ditemukan  adanya  partikel  yang  tersuspensi,  hal  ini  menunjukkan bahwa  seluruh  zat  warna  terlarut  sempurna  dalam  aquadest.  Nilai  daya  hantar  listrik atau konduktivitas diukur untuk mengetahui kandungan partikel terlarut dalam sampel. Dari hasil  kalibrasi  alat  konduktivitimeter didapatkan  bahwa nilai  total  dissolved solid (TDS)  kurang  lebih  setengah  kali  nilai  konduktivitas  yang  terkandung  dalam  sampel tersebut.
Tabel 2. Karakteristik Awal Limbah Zat Warna Cair Remazol Red RB133
No Parameter Satuan Hasil Analisis 1 Konsentrasi mg/L 50 2 pH 5,5 - 6,5 3 Konduktivitas µs/cm 36,4 4 Turbiditas NTU *TT 5 Total Dissolved Solid (TDS) mg/L 20,02 6 Total Organic Compound (TOC) mg/L 5 *TT = tidak terdeteksi

## Hasil Pengolahan One Stage Coagulation
Penelitian ini menitikberatkan pada penurunan zat warna yang terkandung dalam sampel  limbah  melalui  koagulasi.  Gambar  3  menunjukkan  hasil  penelitian  one  stage coagulation    dimana    kondisi  optimum  penyisihan  warna  berada  pada  dosis  0,2  mg/L PAC  untuk  semua  variasi  pH.  Konsentrasi  warna  berkurang  hingga  dibawah  20  mg/L atau mencapai efisiensi penurunan warna 60%-98%.
Gambar 3. Efisiensi Penurunan Warna pada One Stage Coagulation
PAC  di  dalam  air    akan    terdisosiasi  melepaskan  ion  Al 3+ yang  dapat menurunkan  nilai  zeta  potensial  dari  partikel,  karena  sifat  ion  ini  sangat    positif  maka akan  mengganggu  kestabilan    muatan  pada  sampel  air  sehingga  gaya  tolak  menolak antar  muatan  zat  warna  akan  berkurang  dan  terjadi  gaya  tarik  menarik  antara  muatan koagulan  dengan  muatan  pada  zat  warna.  Penambahan  gaya  mekanis  melalui pengadukan lambat (slow mixing ) akan mempermudah terjadinya kontak antar partikel sehingga terjadi penggabungan partikel yang lebih besar dan mudah mengendap.
Pada  Gambar  4  dibawah  dapat  dilihat  bahwa  awalnya  penurunan  konsentrasi warna dalam limbah berbanding lurus dengan jumlah koagulan PAC yang ditambahkan, karena    kandungan  Al 3+ yang  masuk  kedalam  sampel  juga  semakin  besar,  akibatnya berpengaruh  pada  semakin  banyaknya  muatan    negatif  yang  dapat  diikat,  hal  ini  tentu saja  sangat  sesuai  untuk  diaplikasikan  pada  pengolahan  zat  warna  azo  Remazol  Red RB133  yang  juga  merupakan  zat  warna  anionik.    Namun  ketika  mencapai  konsentrasi tertentu efisiensi penurunan warna akan menurun karena tingkat kejenuhan partikel oleh koagulan  (PAC)  sehingga  kelebihan  koagulan  ini  justru  akan  menjadi  partikel  yang menambah kekeruhan dan mengganggu proses presipitasi.
Salah  satu  parameter  penting  pada  proses  koagulasi  dengan  menggunakan koagulan  inorganik  seperti  Poly  Aluminium  Chloryde  (PAC)  adalah  pH,  namun perlakuan pengaturan pH optimum tidak sama untuk setiap kondisi. Hal ini bergantung pada jenis koagulan dan kandungan organik dalam air yang akan diolah. PAC memiliki beberapa  keunggulan  dibandingkan  koagulan  lain  seperti  Al 2 (SO4) 3 atau  koagulan berbasis  Al  lainnya  dan  juga  koagulan  berbasis  Fe.  Keunggulan  PAC  antara  lain efisiensi  pengolahan  yang  tinggi  dengan  konsentrasi  rendah,  dapat  bekerja  pada
40 60 80 100 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 Efisi ensi Pen urunan Warna (%) dosis koagulan (mg/L) pH 5 pH 7 pH 9
temperatur rendah dan rentang pH yang cukup lebar. Efisiensi optimum pengolahan air menggunakan  koagulan  alum  seperti  AL 2 (SO 4 ) 3 untuk  penurunan  total  organic compound  (TOC)  dapat  dicapai  pada  pH  6,  sedangkan  PAC  dapat  mencapai  efisiensi lebih tinggi tidak hanya pada pH< 7 namun juga pada kondisi basa (Bogoeva-Gaceva et al., 2008).
Saat  kondisi  asam  penurunan  warna  meningkat  seiring  dengan  penambahan koagulan, pada  pembubuhan dosis koagulan sebesar 0,08 mg/L,   hanya 65,47% warna yang dapat disisihkan  sedangkan dosis optimum terjadi pada 0,2 mg/L dengan efisiensi penurunan  96%  dan  kemudian  menurun  secara  perlahan  pada  penambahan  koagulan lebih  besar  dari  pada  0,2  mg/L.  Sedangkan  pada  kondisi  netral  terdapat  peningkatan efisiensi  untuk  dosis  koagulan  0,08  mg/L.  Dosis  optimum  masih  berada  pada konsentrasi koagulan yang sama yaitu 0,2 mg/L, namun efisiensi penurunan warna pada dosis  koagulan  0,24  mg/L  dan  0,28  mg/L  lebih  kecil  dibandingkan  saat  kondisi  asam. Sedangkan kondisi pH optimum pengolahan limbah warna Remazol Red RB133 melalui one  stage  coagulation  dicapai  pada  kondisi  basa  (pH  9)  dengan  dosis  PAC  0,2  mg/L. Konsentrasi  warna  setelah  pengolahan  mencapai  0,947  mg/L  atau  efisiensi  hingga 98,11%.
Gambar 4 . Pengaruh Dosis Koagulan terhadap Penurunan Konsentrasi Warna dengan Variasi pH (Co = 50 mg/L)
Hasil  penelitian    kali  ini  berbeda  dengan  literatur  pada  umumnya  yang menyatakan bahwa kondisi pH optimum untuk koagulan PAC berada pada kondisi asam hingga netral. Pengolahan  zat warna organik akan lebih efisien dilakukan pada kondisi pH<6,5. Menurut  penelitian yang dilakukan oleh Klimiuk dan Filipkowska tahun 1998, penururnan  limbah  warna  jenis  red  DB  menggunakan  PAC  berada  pada  kondisi optimum  pH  4-5,5.  Hal  ini  mungkin  saja  terjadi  akibat  faktor-faktor  yang  telah disebutkan sebelumnya seperti tipe kandungan organik yang dapat diperkirakan dengan melihat struktur molekul dari zat warna itu sendiri.  Namun dari penelitian yang dilakukan  oleh  Gurces  tahun  2001  menyatakan  bahwa  penurunan  warna  Remazol  Red RB melalui koagulasi dan flokulasi memberikan hasil optimum pada pH tinggi (kondisi basa) sekitar 10,5 terutama saat proses sedimentasi terjadi. Dengan kenaikan pH maka kelarutan  alumunium  hidroksida  solid  juga  akan  meningkat.  Peningkatan  kelarutan  ini
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 0 0.1 0.2 0.3 K onsentrasi W arna Ak hir (m g/L ) Dosis Koagulan (mg/L) pH 5 pH 7 pH 9
sebanding dengan peningkatan muatan negatifnya  karena adsorpsi antara koloid dengan ion Al 3+ terjadi saat kondisi basa (Gurses, 2001).  Hal ini juga didukung oleh penelitian yang  dilakukan  oleh  Al-Malack  tahun  1997  dan  Ogedengbe  pada  tahun  1984, penurunan  kekeruhan  (turbiditas)  paling  optimum  pada  air  hasil  proses  koagulasi menggunakan    koagulan  berbasis  Fe  dan  juga  Alum  didapat  pada  pH  9  (Al-Malack  et al.,  1997).Penambahan  basa  sebanding  dengan  peningkatan  alkalinitas  sehingga pemakaian  alkalinitas  dalam  proses  adsorbsi  koloid    akan  semakin  besar  (Ogedengbe, 1984).
Pada  kondisi  basa,  produk  hidroksida  yang akan  terbentuk  adalah  Al(OH) 3 yang masih  dapat  terendapkan.  Namun  jika  pH  air  semakin  tinggi,  Al  dapat  terhidrolisis menjadi    Al(OH) 4 - dengan  kelarutan  tinggi.  Hal  ini  menunjukkan  penurunan  nilai muatan  yang  terkandung  dalam  Al  dan  mengurangi  efektifitas  nya  sebagai  koagulan. Pada kenyataannya pertukaran molekul air dengan gugus hidroksil ini dapat melakukan adsorpsi  lebih  kuat  terhadap  koloid  disekitarnya  membentuk  flok  dan  kemudian berikatan  dengan  koloid  lainnya  atau  dikenal  dengan  sweep  flocculation (Kenneth,1978).  Hal  ini  juga  terjadi  pada  PAC  yang  merupakan  polimer  berbasis  Al dengan rantai panjang dan jumlah muatan lebih besar, sehingga produk hidrolisis yang terbentuk  masih  memiliki  muatan  yang  lebih  besar  dibandingkan  dengan  koagulan lainnya. Dengan begitu kemampuan adsorpsi terhadap koloid akan semakin besar pula.
Berdasarkan  hasil  penelitian  Sumarno  dalam  Seminar  Nasional  Teknik  Kimia Indonesia  tahun  2009  yang  melakukan  koagulasi  dengan  mengkombinasikan  flokulan Starch-Graft-Polyacrylamide  dengan  PAC  untuk  menghilangkan  warna  reactive  red pada limbah cair didapatkan kondisi optimum pada pH 11. Pada saat penambahan basa (NaOH)  terjadi adsorpsi  warna oleh ion  OH - , semakin  banyak  NaOH  yang digunakan juga  memungkinkan  pertukaran  gugus  reaktif    Cl - dari  pewarna  dengan    OH - dimana dengan  lepasnya  gugus  reaktif  tersebut  akan  mempermudah  reaksinya  St-g-PAM (Sumarno  dkk,  2009).  Sedangkan  pada  penelitian  ini,  pelepasan  gugus  reaktif  tersebut akan memudahkan zat warna berikatan dengan PAC.
Pada larutan asam (5,5<pH<6), koagulasi-flokulasi terjadi melalui netralisasi dan diikuti  dengan  presipitasi,  sedangkan  pada  pH>  6,5  penurunan  materi  organik  terjadi melalui  adsorpsi  yang  menghasilkan  partikel-partikel  besar  (Bottero  dan  Bersillon, 1988).  Gambar  5  menunjukkan  pengaruh  pH  terhadap  penurunan  warna  setelah koagulasi  dengan  berbagai  variasi  dosis  koagulan.  Penurunan  warna  akibat pembentukan  flok  yang  cukup  sempurna  terjadi  pada  kondisi  asam  (pH  5)  melalui netralisasi  muatan  dan  penurunan  warna  optimum  terjadi  pada  kondisi  basa  (pH  9) akibat adsorpsi yang kuat.
Gambar 5. Pengaruh pH terhadap Penurunan Konsentrasi Warna pada One Stage Coagulation (Co = 50 mg/L)

## Hasil Pengolahan Two Stages Coagulation
Secara garis besar, penurunan konsentrasi meningkat seiring dengan penambahan dosis  koagulan, namum pada Two  Stages Coagulation dosis optimum  yang diperlukan lebih  rendah  yaitu  0,16  mg/L  dibandingkan  dengan  one  stage  coagulation.  Hal  ini menunjukkan pembubuhan koagulan dalam dua tahap memberikan kesempatan adsorpsi koloid dalam limbah warna menjadi lebih optimal.
Pengaturan kondisi proses menjadi sangat penting dalam two stages coagulation, dalam  penelitian  kali  ini  kondisi  proses  menitik  beratkan  pada  pengaruh  pH  dan pembubuhan  dosis  koagulan  untuk  setiap  tahap.  Gambar  6.a  menunjukkan  pengaruh terhadap penambahan asam untuk tahap pertama dan dilanjutkan dengan menaikkan pH pada  tahap  kedua.  Pada  kondisi  asam,  PAC  akan  terhidrolisis  dengan  air  membentuk muatan  yang  bersifat  positif  sehingga  akan  dengan  mudah  menetralisasi  zat  warna remazol red RB yang merupakan zat warna anionik karena mengandung gugus sulfonat (Natalia,  2008).  Kemudian  pada  kondisi  basa,  adsorpsi  sisa  koloid  akan  terjadi  dan dilanjutkan dengan sweep flocculation seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.
Pembubuhan  PAC  optimum  dilakukan  dengan  membagi  rata  volum  dosis  nya, efisiensi  mencapai  100%  pada  dosis  koagulan  0,16  mg/L  .  Mekanisme  pembubuhan yang  disarankan  adalah  dengan  memberikan  dosis  koagulan  lebih  besar  pada  tahap pertama  sehingga  kebutuhan  permukaan  hidroksida  logam  akan  terpenuhi  untuk adsorpsi  organik  hidrofobik  (Carlson  dan  Gregory,  2001).  Namun  pada  limbah  warna yang  digunakan  hanya  mengandung  zat  warna  Remazol  Red  dengan  sifat  hidrofilik, sehinga  penambahan  setengah  dari  dosis  koagulan  sudah  cukup  untuk  menetralisasi muatan zat warna tersebut.
Sedangkan Gambar 6.b menunjukkan kondisi pH pada tahap pertama dan tahap kedua  adalah  netral,  efisiensi  penurunan  konsentrasi  warna  secara  garis  besar memberikan hasil yang sangat baik dan efisiensi  paling optimum (99,95%) dicapai saat pembubuhan  dosis  koagulan  sebesar  0,16  mg/L  dengan  pembagian  2/3-1/3  (tahap  I  – tahap II), menurut penelitian oleh Carlson tahun 2000, menjelaskan bahwa tidak terjadi restabilisasi  koloid  sehingga  alumunium  hidroksida  dapat  mengadsorpsi  organik hidrofobik  dengan  cepat.  Pada  kondisi  pH  basa  untuk  tahap  pertama  dan  dilanjutkan dengan  asam  pada  tahap  kedua  (Gambar  6.c)  menunjukkan  dosis  optimum  adalah
0 5 10 15 20 4 6 8 10 konse ntr asi warna akhir (mg/L) pH 0,08 mg/L 0,12 mg/L 0,16 mg/L 0,2 mg/L
0,24 mg/L 0,28 mg/L
94 95 96 97 98 99 100 0.08 0.18 0.28 efi siensi penurunan wa rna(%) dosis koagulan (mg/L) 2/3-1/3 dosis 1/2-1/2 dosis 1/3-2/3 dosis
0,16mg/L dengan pembubuhan koagulan 1/2-1/2 (tahap I – tahap II), efisiensi mencapai 99,79%. Secara umum kondisi pH yang optimum adalah asam pada tahap pertama dan basa  pada  tahap  kedua  koagulasi,  sedangkan  pembubuhan  koagulan  diatur  dengan pembagian sama rata (50:50) untuk mendapatkan hasil pengolahan yang optimum.
(a) (b) (c)
Gambar 7. Pengaruh Variasi Kondisi Proses terhadap Efisisensi Penurunan Konsentrasi Warna (a) Variasi pH Asam(tahap I) – Basa(tahap II); (b) Variasi pH Netral(tahap I) – Netral(tahap II); (c) Variasi pH Basa(tahap I) – Asam(tahap II)
Perbandingan  Hasil  Pengolahan  melalui  One  Stage  Coagulation  dan  Two  Stages

## Coagulation
Sedangkan hasil pengolahan limbah zat warna Remazol Red RB 133 melalui Two Stages Coagulation  secara umum  memberikan efisiensi lebih baik pada semua variasi dosis koagulan dibandingkan dengan  One Stage Coagulation seperti yang dapat dilihat pada  Gambar  7.a  dimana  didapat  efisiensi  penurunan  paling  kecil  mencapai  65,47% dan  optimum  mencapai  98,11%.  Sedangkan  pada  Gambar  7.b  didapatkan  efisiensi penyisihan  warna  melalui  Two  Stages  Coagulation  mencapai  lebih  dari  80%  dengan nilai  optimum  hingga  100%.    Metode  Two  Stages  Coagulation  ini  diperkirakan  lebih efektif  terutama  untuk  pengolahan  air  dengan  natural  organic  matter  (NOM)  yang tinggi.  Pada  tahap  pembubuhan  koagulan  yang  pertama  akan  terjadi  adsorpsi  NOM hidrofobik  secepatnya  oleh  precipitated  alum  hidroxide  (AL(OH) 3 )  dan  dilanjutkan dengan  sweep  flocculation  oleh  padatan  hidroksida  aluminium.  Sedangkan  pada  tahap
86 88 90 92 94 96 98 100 0.08 0.18 0.28 e fi siensi penurunan wa rna (% ) dosis koagulan (mg/L) 2/3-1/3 dosis 1/2-1/2 dosis 1/3-2/3 dosis 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 0.08 0.18 0.28 Ef isiensi penurunan wa rna (% ) koagulan dosis(mg/L) 2/3-1/3 dosis 1/2-1/2 dosis 1/3-2/3 dosis
kedua pembubuhan koagulan akan mengadsorpsi materi organik hidrofilik lainnya  dan setelah  itu  juga  dilanjutkan  dengan  penggumpalan  hingga  dapat  menurunkan  jumlah partikel penyebab kekeruhan (Carlson dan Gregory, 2000).
(a)
Keterangan * two stages coagulation dengan pembubuhan 2/3 dari dosis koagulan pada kondisi asam (tahap I) dan 1/3 dari dosis koagulan pada kondisi basa (tahap II)
(b)
Gambar 7. Grafik Efisiensi Penurunan Warna Setelah Pengolahan; (a) One Stage Coagulation; (b) Two Stages Coagulation

## 4. KESIMPULAN
Pengolahan limbah warna tekstil yang terdiri dari zat warna Remazol Red RB133 dapat  mengalami  penurunan  warna  melalui  proses  koagulasi  dengan  penambahan  zat kimia  Poly  Aluminium  Chloryde  (PAC).  Proses  Two  Stages  Coagulation  memberikan efisiensi  penurunan  warna  yang  lebih  maksimal  dibandinngkan  dengan  proses  One Stage  Coagulation.  Kondisi  optimum  pada  One  Stage  Coagulation  didapat  dengan
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.08 0.12 0.16 0.2 efisiensi pen uru nan warn a (%) dosis koagulan (mg/L) pH 5 pH 7 pH 9 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.08 0.12 0.16 0.2 efisiensi pen uru nan warn a (%) dosis koagulan (mg/L) 2/3-1/3 (asam-basa)* 2/3-1/3 (netral-netral) 2/3-1/3 (basa-asam)
1/2-1/2 (asam-basa) 1/2-1/2 (netral-netral) 1/2-1/2 (basa-asam) 1/3-2/3 (asam-basa) 1/3-2/3 (netral-netral) 1/3-2/3 (basa-asam)
menggunakan  0,2  mg/L  PAC  pada  kondisi  basa.  Sedangkan  pada  Two  Stages Coagulation,  dosis  optimum  yang  dibutuhkan  lebih  kecil  yaitu  0,16  mg/L  sehingga lebih  menguntungkan  dan  ekonomis.  Kondisi  proses  koagulasi  sangat  penting  dalam Two  Stages Coagulation, pembagian variasi  dosis  secara  merata (1/2:1/2) untuk  setiap tahap  dan  diikuti  dengan  pengaturan  pH  rendah  (asam)  untuk  tahap  pertama  dan  pH tinggi (basa) untuk tahap kedua menghasilkan efisiensi paling efektif hingga mencapai 100%.

## DAFTAR PUSTAKA
Al-Malack, Muhammad. H. Abuzaid, Nabil.Said dan El-Mubarak, Aarif.H.1999.  Coagulation of Polymeric Wastewater Discharged by a Chemical Factory. Wat.res. Vol. 33,  No.2. pp 521-529
Bogeva-Gordeva,  Gordana.,Buzarovska.  Aleksandra.2008.  Discolorationof Synthetic Dyeing  Wastewater  Using  Poly  Aluminium  Chloryd.  G.U.  Journal  of  Science. Vol 21(4).123-128
Bottero,  J.Y.  Bersillon,J.L.  1988.  Aluminum  and  Iron  (III)  Chemistry.  Aquatic  Humic Substances.Vol.26, pp425- 442
Carlson,  K.H.,  Gregory  D.,  2000.  Optimizing  Water  Treatment  With  Two  Stage Coagulation.  Journal of Enviromental  Engineering . Vol 126: pp 556-561

## Fitria, Dewi. 2008. Penurunan Warna dan Kandungan Zat Organik Air Gambut dengan
Cara Two Stages Coagulation. M.T. tesis. ITB. Bandung
Gunadi,  Natalia.  2008.  Degradasi    Fotokatalitik    Zat    Warna  Remazol    Red    RB  133  dalam Sistem  TiO 2 Suspensi. Tugas Akhir. UI. Depok
Gurses. Ahmet, Dogar. Cetin, dan Mehmetyalcini.2003.Removal of Remazol Red RB by Using  Al(III)  as  Coagulant-Flocculant:Effect  of  Some  Variables  on  Settling Velocity.Water,Air,and Soil Pollutio.Vol.146:297-318
Kenneth,  James  Ives.  1978.  The  Scienctific  Basis  of  Flocculation.  Kluwer  Academic.
Netherland
Klimiuk,E., Filipkowska, U.1999. Effect of pH and Coagulant Dosage on  Effectiveness of Coagulation of Reactive Dyes from Model Wastewater by Poly   Aluminium Chloryde (PAC). Polish Journal of Environmental.Vol.8, No.273-  279
Ogedengbe, Olusola. 1984. Alkalinity Consumption During Water  Coagulation.Journal of Environmental Engineering. Vol.110. pp  290-295
Sumarno, Permata, Nadia, Purnamasari. Putri,.2009. Kombinasi Flokulan Starch -Graft - Polyacrylamide  dengan  Polyaluminium  Chloryde  Untuk  Penghilang  Warna pada Limbah  Cair. Seminar Nasional Teknik